Zbadają możliwość świadczenia usług łączności przy pomocy bezzałogowca stratosferycznego HAPS

Pomysł przybliża przyszłe globalne usługi łączności bezprzewodowej łączące satelity i HAPS.

Firmy Airbus, Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT), NTT DOCOMO (DOCOMO) i SKY Perfect JSAT Corporation (SKY Perfect JSAT) ogłosiły, że zaczęły badanie wykonalności współpracy na rzecz wykorzystania przyszłych bezzałogowych samolotach wysokościowych (HAPS – high-altitude platform station) do świadczenia usługi łączności jako części przyszłego systemu telekomunikacji bezprzewodowej, wykorzystującego także satelity umieszczone na orbicie Ziemi.

Rozpoczęte wraz z podpisaniem porozumienia (MoU) badania mają pozwolić zdefiniować wstępne wymagania dotyczące wdrożenia sieci łączności opartej na HAPS. Strony biorą pod uwagę zastosowanie statku powietrznego konstrukcji Airbusa – bezzałogowego stałopłata zasilanego energią słoneczną i latającego w stratosferze, znanego pod nazwą Zephyr, oraz bezprzewodowych sieci komunikacyjnych NTT, DOCOMO i SKY Perfect JSAT. Taka konfiguracja umożliwi przetestowanie łączności w oparciu o HAPS, zidentyfikowanie nowych zastosowań praktycznych, opracowanie potrzebnych technologii i ostateczne uruchomienie bezprzewodowych usług szerokopasmowych wykorzystujących przestrzeń kosmiczną.

W globalnym dążeniu do rozwoju 5G i wprowadzenia sieci 6G, podejmowane są inicjatywy mające na celu rozszerzenie zasięgu łączności na całym świecie, w tym na oceanach i w powietrzu, a także obszarach odległych i trudno dostępnych. Z zadaniem tym zmierzyć się mają platformy HAPS, które latają w stratosferze około 20 km nad Ziemią, oraz technologie sieci kosmicznych (NTN – non-terrestrial network), wykorzystujące satelity umieszczone na orbicie geostacjonarnej (GEO) i na niskiej orbicie (LEO). Sieci, w których zastosowane byłyby HAPS, uchodzą za stosunkowo łatwe rozwiązanie dla łączności lotniczej i morskiej oraz skuteczne narzędzie do reagowania w przypadku przeciwdziałania katastrofom obejmującym duże obszary. Mogą mieć także wiele zastosowań przemysłowych. Oczekuje się, że świadczenie usług wykorzystujących kosmiczne sieci dostępu radiowego z wykorzystaniem technologii NTN, zwanych łącznie Space RAN (radio access network), wesprze ogólnoświatową komunikację mobilną o ultraszerokim zasięgu i zwiększonej odporności na skutki katastrof, a także ulepszy sieci 5G i 6G. Ponadto platformy HAPS mogą łączyć się z najbliższą bramką sieci naziemnej i rozszerzać zasięg istniejących usług mobilnych, pozwalając dotrzeć bezpośrednio do urządzeń użytkowników końcowych, zapewniając komunikację na obszarach słabo zaludnionych, morzach i w sytuacjach kryzysowych.

Po podpisaniu protokołu przedstawiciele sygnatariuszy omówią i zidentyfikują zmiany niezbędne do uruchomienia usług opartych na HAPS, będą lobbować na rzecz standaryzacji i instytucjonalizacji operacji HAPS oraz zbadają modele biznesowe komercjalizacji usług HAPS. Konkretne tematy współpracy obejmą zastosowanie HAPS do mobilnej łączności naziemnej i dosyłania sygnału do dużej liczby stacji bazowych, sprawdzenie wydajności różnych pasm częstotliwości obsługiwanych przez HAPS, kwestie technologiczne dotyczące łączenia HAPS z satelitami i naziemnymi stacjami bazowymi oraz ustanowienie systemu współpracy dla testów sieci łączącej technologię NTN, satelity i HAPS.

Jak poinformowano 15 listopada 2021 r., DOCOMO i Airbus przeprowadziły udany test transmisji między ziemią a samolotem „Zephyr S” HAPS krążącym w stratosferze, wykazując możliwość zapewnienia stabilnej komunikacji w takiej konfiguracji.